道路橋梁工程技術虛擬仿真實訓中心運行機制建設研究

白　云　李　靜

（云南交通職業技術學院　云南昆明　650500）

1　傳統實訓教學存在的主要問題

傳統實訓教學過程受交通土建工程建設項目季節性強、時空跨度大的特點制約，主要存在一下幾個個方面的問題：

（1）學生很難做到對公路工程建設項目全過程的親身體驗。道橋工程施工過程無法在校園內再現，即使是學生在工地現場的實習也只能是對個別或局部施工的體驗。

（2）學生很難做到在實習實訓過程中對公路工程各基本組成部分，如路線、路基、路面、橋梁、隧道和交通工程及附屬設施的全面認識，加之公路工程新技術、新工藝、新設備、新材料的不斷涌現，短期內讓學生對此有較深了解和認識也很困難。

（3）學生很難做到對公路工程建設項目綜合協同體驗。公路工程項目涉及建設、施工、設計、監理等多個單位，在具體施工中又涉及人工、材料、機械和工藝的配比等，因此，無論是宏觀協同，還是微觀協同，都很難在校園學習圈內實現。

（4）學生很難得到因失誤而產生的風險體驗。交通土建工程的“不可逆性”、“不可挽回性”，使得交通土建工程的建設方案選擇充滿了風險，但教學過程中的“試錯”性體驗，又是一種較好的學習和認知方式，也是提高學生責任意識的好辦法。

2　建設道路橋梁工程技術虛擬仿真實訓中心的意義

虛擬仿真實訓，顧名思義，“虛擬”+“仿真”+“實訓”，即將真實項目生產過程通過信息化手段進行虛擬，并將生產過程中專業技能點與專業課程相對接，通過面向學生技能訓練的教學設計，形成一整套可在計算機上獨立運行的實訓系統。虛擬仿真實訓相較傳統實訓的優勢在于可將多樣化真實項目、案例等虛擬化后融入實訓系統，打破了以往實訓受生產過程時間、空間的限制，可隨時隨地感受真實生產過程、訓練專業技能；學生可根據自己情況選擇感興趣或技能薄弱環節進行選擇性練習，真正讓按需學習、自主學習成為可能，讓學生的個性與差異性得到充分突顯與尊重，讓學生成為了學習的主人；在虛擬仿真實訓系統里，角色體驗成為學生全面掌握專業技能的又一重要支持；成本低、安全性高。

建設虛擬仿真實訓中心能解決設備短缺和落后問題，可以從根本上解決現階段學校實訓教學的主要問題，它提供了型號齊全、用之不竭、永遠不會損壞的實訓設備，并且可以不斷地擴充和發展，虛擬實訓室的功能可以隨著軟件維護的進行而不斷進步。學生足不出戶就可以做各項實訓，獲得與真實實訓一樣的體驗，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解，減少經費的投入，并可向網絡學院、虛擬教育延伸。

3　道路橋梁工程技術虛擬仿真實訓中心主要功能

我院道橋工程技術虛擬仿真實訓中心五大實訓平臺的建設，能實現以下目標：①通過工程力學仿真實訓使學生對基本力學過程（拉、壓、扭、彎）有了全面直觀的認識，使原本枯燥、抽象的理論教學變得生動形象，在提高了學生學習興趣的同時大大提高了學習效果。②通過三維虛擬仿真識圖的虛擬仿真訓練，為學生在真實工程與抽象圖紙間建立起了一座溝通的橋梁，提高了學生空間想象力和工程識圖能力。③道路工程、橋梁工程、盾構隧道設計與施工虛擬仿真實訓使學生對各類工程的結構類型、施工工藝、施工技術等具備全面、系統的認識，能進行演示觀看、動手操作和自主創新學習等不同層面的實訓教學，讓學生能完全自主、沉浸地學習和體驗。

4　虛擬仿真實訓中心運行機制建設

虛擬仿真實訓中心只有不斷將真實生產過程系統全面地融入實踐過程，才能煥發虛擬仿真實訓的生命力，充分發揮其優勢和實訓效果。制定適合我院虛擬仿真實訓中心持續發展的運行機制，讓實訓中心更好地為教學服務。

4.1　硬件保障

（1）硬件的設備及時維護，建立完善的硬件故障維護制度。

（2）道橋工程技術虛擬仿真實訓中心網絡與信息安全。

依托我院“智慧校園”建設項目，全面提升虛擬仿真實訓中心網絡與信息安全，為下一步實訓中心實現虛擬仿真教學資源行業企業共享、校校共享等遠程教學培訓奠定基礎、提供保障。

4.2　軟件保障（校企合作、師資隊伍、管理制度方面）

4.2.1良好的校企合作平臺為中心建設提供保障

道橋工程技術虛擬仿真實訓中心建設和運行過程中，離不開道橋工程企業的支持。應本著“優勢互補、資源共享”的合作模式，邀請道橋工程企業深入參與到中心的發展規劃、平臺的持續開發、實訓內容設計、生產性項目資源庫建設等環節，為中心實訓項目的真實性、施工技術的先進性、實訓技能點的準確性等方面把好關。另一方面，依托虛擬實訓平臺開發的軟件公司在軟件開發領域的專業性，打造能滿足道橋工程施工技能實訓的虛擬仿真實訓平臺，將真實項目虛擬化，提供學生實訓，并在后期做好系統維護、更新、再開發以及相關師資培訓等工作。

4.2.2加強師資隊伍建設

針對開發與應用虛擬仿真實訓平臺過程總遇到的典型性、共通性問題，聯合軟件公司等采取集中短期培訓的方式進行解決，推動項目的開展，提升教師開展虛擬仿真實訓的技能，適應現代信息技術對傳統課堂教學的影響。

4.2.3建全管理體系

在現有管理模式、管理制度、考評辦法及質量保證體系的基礎上，根據實際運行過程中遇到的問題及困難，進一步調整和完善，以適應虛擬仿真實訓教學的特點，推進有效運行，提升教學和服務質量。

道橋工程技術虛擬仿真實訓中心以教學資源的開放共享和充分使用為目標，建立有利于激勵學生學習和提高學習創新能力的教學效果考核、評價和反饋機制。根據虛擬仿真實訓教學的特點，制定一系列實訓教學管理規章制度和辦法，如《虛擬仿真實訓室設備管理辦法》、《虛擬仿真實訓室設備故障處理流程》、《虛擬仿真實訓室日常工作管理制度》、《虛擬仿真實訓室管理人員崗位責任》、《虛擬仿真實訓室管理辦法》、《虛擬仿真實訓室安全、衛生管理制度》、《虛擬仿真實訓教師定期培訓制度》、《虛擬仿真實訓室崗前培訓制度》、《虛擬仿真實訓中心學評教制度》等。實行目標、崗位責任制管理，從而使實訓中心人員為學生服務的意識不斷得到強化，使虛擬仿真實訓教學質量得到不斷提高。

4.2.4建立質量保證體系

（1）建立虛擬仿真實踐教學研究與人才培養獎勵機制，激勵教師開展虛擬仿真實踐教學研究，推動虛擬仿真實訓教學系統更加完善、教學方法更加有效、教學管理更加科學，從而保證虛擬仿真實訓教學的可持續發展。

（2）做好實訓前質量控制，組織教師編寫虛擬仿真實訓教學教案，實訓任務書、教材等，并根據實訓過程中的新情況、新要求，及時修訂完善教案、任務書、教材等，逐步建立與新實訓教學體系相配套的系列教訓教材。

（3）跟蹤教學過程質量。在教學過程中，針對暴露的問題，及時進行集體討論、調整方案，對平臺系統進行不斷優化和改進。對每一次實訓、每一個學生，指導教師都應有相應記錄，并在實訓學生提交的總結報告上及時指出和糾正問題。實訓課程結束后，進行操作考試。

（4）進行實訓教學后評價。實訓中心定期開展實訓教學教研活動，每學期課程結束后一周總結一個學期的開放實訓成效，實訓教師集體討論，針對上學期實訓的難點、問題等進行討論，同時根據每一屆學生的實際情況，選擇下學期實訓內容，寫出授課計劃和實訓教案。

5　總結

隨著信息技術的不斷推進，構建虛擬仿真實訓中心的技術將得到不斷完善和發展。虛擬仿真技術應用在道橋工程專業實訓教學的優勢是顯而易見的，在高校，應用虛擬仿真技術建設實訓中心是實訓室建設方面發展的趨勢，在實踐教學中必將發揮越來越深遠的作用。讓道橋工程技術虛擬仿真實訓中心持續煥發生命力，必須要有行之有效的完善的運行機制作為保障。